热能动力工程

作者：张 栩，胡怡丰，周文武，刘应征

单位：上海交通大学 机械与动力工程学院，上海 200240,,上海电气电站设备有限公司汽轮机厂，上海 200240,,上海交通大学 机械与动力工程学院，上海 200240,,上海交通大学 机械与动力工程学院，上海 200240,

关键词：汽轮机;阀门;灵活运行;电加热系统;数值模拟

基金：国家自然科学基金（51806138，92052107）

为了研究不同加热功率下汽轮机开机预热所需的时间以及停机保温所需的加热功率，开展了实验及数值模拟研究。首先，为了验证数值模拟方案的有效性,针对某汽轮机控制阀门的缩比模型进行电加热实验和传热数值模拟。实验利用52个热电偶历时100 h记录了电加热过程中阀门各个位置的温度变化情况，然后利用有限元分析方法对该过程进行仿真，发现模拟与实验结果吻合良好。基于阀门研究结果，同样采用有限元分析方法预测了电加热系统对某100 MW汽轮机高压部分（蒸汽关闭）的开机预热和停机保温的灵活运行效果。研究表明：对于开机预热工况，当加热系统的功率为发电功率的0.014%，0.041%和0.083%时，开机预热所需时间分别为51.4，19.5和12.1 h；对于停机保温工况，仅需以发电功率的0.011%对高压真机进行保温，则可以让其维持在阈值温度，极大提高其运行的灵活性。

来源：2022年第6期

《热能动力工程》期刊编辑部

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